tc süleyman demirel üniversitesi fen bilimleri enstitüsü menderes

More documents

Recommendations

Info

ii ÖZET Bu çalışma kapsamında Menderes Masifi kıtasal rift zonlarında yüzeylenen sıcak suların hidrojeolojik, hidrojeokimyasal, izotop jeokimyasal davranışları incelenmiştir. Büyük Menderes, Küçük Menderes ve Gediz kıtasal rift zonlarında gelişen jeotermal alanların birbirleriyle ilişkileri ve bu sularda bulunan yüksek değerlerdeki borun oluşum koşulları belirlenmiştir. Büyük Menderes kıtasal rift zonunda yüzeylenen sıcak sular genellikle Na + -HCO3 - - SO4 -2 / Na + -HCO3 -2 ve Na + - (Cl - )-HCO3 - tipli su özelliğindedir. Buna karşın Gediz kıtasal rift zonunda gelişen jeotermal sular Na + -HCO3 - / (Na + ) Ca +2 -HCO3 - -SO4 -2 Küçük Menderes kıtasal rift zonunda yüzeylenen Bayındır jeotermal suları ise Na + - Ca +2 -Mg +2 -HCO3 - / Na + -Ca +2 -SO4 -2 -HCO3 - tipli sulardır. Na + -K + -Ca +2 -Mg +2 katyonları ile Cl - -SO4 -2 -HCO3 - anyonları Menderes Masifinde bulunan tüm sularda kayaç-su etkileşiminin hakim olduğunu gösterir. Pamukkale dışındaki tüm sahalarda plajiyoklas ayrışması hakimdir. Tüm sahalarda en etkin hidrojeokimyasal süreç, jeotermal alanın bulunduğu farklı litolojiye sahip rezervuar kayaçlar ve sıcak suların etkileşimidir. Bu durum; hidrojeokimyasal verilerle belirgin olarak ortaya çıkmaktadır. Na + -K + -Mg +2 diyagramına göre Büyük Menderes kıtasal rift zonunda yüzeylenen Gölemezli, Tekkehamam, Yenice ve Pamukkale’deki sıcak sular dengeli olmayan sular, Kızıldere, Salavatlı, Ilıcabaşı ve Germencik sahaları ise su-kayaç ilişkisinin kısmen dengede olduğu sular sınıfına girer. Gediz ve Küçük Menderes kıtasal rift zonunda yüzeylenen jeotermal sular ise dengelenmemiş sular özelliği gösterir. δ 18 O/δ 2 H verilerine göre Menderes Masifi kıtasal rift zonlarında yüzeylenen tüm jeotermal sular meteorik su özelliği gösterir. Bu ilişkiye göre Kızıldere, Salavatlı ve Germencik sahaları su kayaç etkileşiminin en yüksek olduğu derin dolaşımlı sular, Pamukkale ve Gölemezli’de bulunan sıcak sular ise hızlı çevrime sahip sığ sular özelliği gösterir. Pamukkale jeotermal alanında trityum değeri 3.3 (TU) iken Germencik jeotermal alanında bu değer 0.7 (TU) değerindedir. Bu durum Pamukkale jeotermal alanında yüksek oranda meteorik soğuk su girişimi ile ilişkilidir. Bu sahalarda düşük sıcaklık ve daha sığ sular etkindir. Salihli jeotermal alanında geniş bir aralık sunan 3 H (trityum) değerleri jeotermal sulara graben tektoniği nedeni ile soğuk su girişiminin etkin olduğunu gösterir. Kurşunlu jeotermal sahasında karstik özellikteki mermerler sığ rezervuar kayaları oluşturur. 3 H izotopları bu alanda meteorik suların fazla karışımı ile bu veri uyumluluk gösterir. 3 H değerinin 3.3±1.3 (TU) değeri Bayındır jeotermal alanındaki sıcak sulara da önemli oranlarda soğuk su karışımı etkinliğini ifade eder. Salavatlı ve Germencik jeotermal alanlarında Cl - ve Na + değerleri birbirine yakın ve oldukça yüksektir. Bu alanlarda δ 18 O değerleri deniz suyuna yakın değerler gösterir. Bu alanda Cl - artışına bağlı olarak trityum değerleri belirgin bir azalma gösterir. Bu alanlarda HCO3 - / Σanyonlara bağlı olarak yapılan hesaplamalarda tuzlu su karışımı belirlenmiştir. Tüm bu veriler bu alanlarda tuzlu su karışımı olabileceğini işaret eder.
iii Su-kayaç etkileşimi Menderes Masifi kıtasal rift zonlarında yüzeylenen sıcak sularda bulunan bor artışının en büyük nedenidir. Büyük Menderes, Küçük Menderes ve Gediz kıtasal rift zonunda bor değerleri açısından farklılıklar gözlenmiştir. Bu değişiklikler su-kayaç etkileşiminin ve hazne kaya özelliği taşıyan birimlerin farklılığından kaynaklanmıştır. Dolayısıyla sıcak suların etkileşim içerisinde bulunduğu litolojinin önemini ortaya çıkmaktadır. Burada, gnays/mikaşist sıcak su etkileşimi sıcak sularda bor artışına neden olmaktadır. Bor, ikincil Na ve Kfeldspatlarda bu minerallerin yapısına katılır. Borun tetrahedral kristal kafes uzunluğu Si-O’dan küçüktür. Bor tetrahedral kristal kafes yapısı içinde Si ve Al yerine geçebilir (Christ ve Harder, 1969; Grew ve Anovitz 1996). Zira kafes boyutu Al-oksit (1.76 A 0 ) ve B-oksit (1.48 A 0 ) iyonik yarıçaplarına bağlıdır. Menderes Masifi kıtasal rift zonlarında bulunan sıcak sular bikarbonat tipli sulardır ve akışkan içinde CO2 gazı bulunur. CO2 gazı ve sıcaklık bor taşıyan minerallerin çözünürlüğünü arttırır. Bor tipik olarak oldukça dayanıklı turmalin mineralinin ana bileşenidir. Turmalin sıcak sularda çok düşük çözünürlüğe sahiptir. Turmalin minerali pH değeri asidiknötr arasında olan akışkanlar ile etkileşim sonucu duraylı olmasına rağmen, alkali akışkanlarda duraysız hale geçer (Frondel vd., 1947; Frondel ve Collette, 1957; Morgan ve London, 1989; London vd., 1996; Grew, 1996; London ve Morgan, 1996). Menderes Masifinde bulunan jeotermal sular yüksek CO2 içerikli asidik sulardır. Bu nedenle çalışma alanına ait jeotermal sularda turmalin mineralinden bor getirim olasılığı düşüktür. Batı Anadolu’da en yüksek He değeri Kula volkanında (2.8 RA) ve Denizli’de (3.7 RA) olarak bulunur (Güleç vd., 2002). Batı Anadolu’da Neojen volkanizmasına katılan bir kısım manto helyumu, güncel gerilme tektoniği sonucu, kırık zonları boyunca, kabuğun derin kısımlarına kadar ulaşan yeraltısuları ile yüzeye taşınmaktadır. Denizli’de güncel sismik aktivite vardır. Yüksek R/RA oranı ve sismik aktivite yeraltında oluşan güncel bir magmatizma ile ilişkili olabilir (Güleç vd., 2002). Batı Anadolu’da Miyosen kalk-alkali volkanizması okyanusun kapanmasından sonra kıta çarpışması ve buna bağlı olarak kabuk kalınlaşması sonucu ortaya çıktığı düşünülmektedir (Yılmaz, 1990). Bu volkanizma yitimle ilişkili olaylar sonucunda zenginleşmiş alt kıta litosferinden türemiştir (Seyitoğlu vd., 1997). Tüm bu magmasal etkiler borun magmadan getirimini sonuçlar. Menderes Masifinde bulunan jeotermal sulardaki bor tümü ile magmadan kaynaklanmamaktadır. Zira tüm jeotermal alanların hidrojeokimyasal, izotop jeokimyasal ve bor değerleri oldukça farklılıklar sunar. Germencik ve Salavatlıda bor değerleri (50.70-74.60 mg/l) Bayındır sahasına (0.70-0.99 mg/l) göre çok yüksektir. Bu fark litolojik değişimlerin B +3 açısından önemini ortaya koyar. Pamukkale ve Bayındır jeotermal alanlarında gözlendiği gibi sığ rezervuar kayaç derinlikleri ve aktif fay sistemi jeotermal alanlara yüksek oranda yeraltısuyu getirimine neden olur. Bu da jeotermal suların sıcaklığının düşerek su-kayaç etkileşimin azalmasına ve bor oranının düşmesine neden olur. ANAHTAR KELİMELER : Menderes Masifi, kıtasal rift zonu, jeotermal sular, sukayaç etkileşimi, bor.
Page 1 and 2: T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİ
Page 3 and 4: T. C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERS
Page 5: i İÇİNDEKİLER İÇİNDEKİLER .
Page 9 and 10: v 1996). In geothermal areas of Men
Page 11 and 12: vii Yapıcı görüş ve katkılar
Page 13 and 14: ix su etkileşimi…………...…
Page 15 and 16: 1. GİRİŞ 1.1. Çalışmanın Ama
Page 17 and 18: 3 oluşmasına neden olmuştur. Bor
Page 19 and 20: 5 yataklarında, tuzların yığı
Page 21 and 22: 7 koşulları altında gelişen sil
Page 23 and 24: 9 da hidrotermal akışkanlar yoluy
Page 25 and 26: 11 Bor kaynağı, bor taşıyan min
Page 27 and 28: 2. KAYNAK BİLGİSİ 13 Menderes Ma
Page 29 and 30: 15 gnayslarda, illit-klorit-feldspa
Page 31 and 32: 17 bileşenlerin girdiğini göster
Page 33 and 34: 19 HCO3 - tipli jeotermal suların
Page 35 and 36: 21 Karamanderesi ve Helvacı (2003)
Page 37 and 38: 3. MENDERES MASİFİ KITASAL RİFT
Page 39 and 40: 25 vd., 1984; Reischmann vd., 1991;
Page 41 and 42: Lütesiyen Mastrihtiyen- Erken Pale
Page 43 and 44: 29 gerçekleşmiştir (Şengör ve
Page 45 and 46: 31 Şekil 3.3. Batı Anadolu’da b
Page 47 and 48: 33 birimler gibi Variskan Orojenezi
Page 49 and 50: 35 dönüşmesinin kalk-alkalen vol
Page 51 and 52: 37 vd., 1986, Smith ve Kennedy, 198
Page 53 and 54: 39 Şekil 4.1. Çalışma alanında
Page 55 and 56: 41 kaynakların izotop jeokimyasal
Page 57 and 58:
43 duraylı izotopları ile H 3 dur
Page 59 and 60:
45 Sonuç olarak; rezervuardan doğ
Page 61 and 62:
47 beslenimi göstermek amacıyla k
Page 63 and 64:
5. ARAŞTIRMA BULGULARI 5.1. Büyü
Page 65 and 66:
51 sıcak sular için iyi bir ört
Page 67 and 68:
53 alanda sığ nitelikli birinci r
Page 69 and 70:
55 gnays, şist, metakuvarsit ve ş
Page 71 and 72:
57 alanında jeolojik olarak ortogn
Page 73 and 74:
59 Şekil 5.11. Kızıldere, Salava
Page 75 and 76:
61 ayrıca Küçük Menderes kıtas
Page 77 and 78:
Çizelge 5.1. İnceleme alanındaki
Page 79 and 80:
72 Çizelge 5.1. (devam) 65 No Örn
Page 81 and 82:
Page 83 and 84:
Page 85 and 86:
Page 87 and 88:
73 Çizelge 5.2. Büyük Menderes k
Page 89 and 90:
75 Gölemezli, Pamukkale alanların
Page 91 and 92:
77 Hidrojen sülfid (HS - ) : İnce
Page 93 and 94:
79 Şekil 5.13. Büyük Menderes k
Page 95 and 96:
81 Li + - sıcaklık değişim diya
Page 97 and 98:
83 sahaları ise düşük SO4 -2 d
Page 99 and 100:
BMKRZ (Ilıcabaşı) Şekil 5.14 (d
Page 101 and 102:
87 Çizelge 5.3. Büyük Menderes k
Page 103 and 104:
89 Şekil 5.16. Menderes Masifi kı
Page 105 and 106:
91 Germencik sahalarında kayaç-su
Page 107 and 108:
93 Pamukkale jeotermal alanına met
Page 109 and 110:
KMKRZ-GKRZ KMKRZ GKRZ BMKRZ (Germen
Page 111 and 112:
104 Çizelge 5.5. Na + , K + , Ca +
Page 113 and 114:
99 Büyük Menderes kıtasal rift z
Page 115 and 116:
Çizelge 5.7. (devam) No Örnek No
Page 117 and 118:
5.1.4. İzotop Jeokimyası 103 İzo
Page 119 and 120:
105 Çizelge 5.8. Çalışma alanı
Page 121 and 122:
107 değerleri 1’den büyüktür
Page 123 and 124:
D D ( (‰,SMOW) ‰ , SMOW) 109 Ge
Page 125 and 126:
111 Büyük Menderes kıtasal rift
Page 127 and 128:
B (ppm) 113 metamorfik kayaçlar y
Page 129 and 130:
115 içeriğinin yan kayaç ile etk
Page 131 and 132:
Pamukkale Gölemezli Yenice Salavat
Page 133 and 134:
119 5.2. Gediz Kıtasal Rift Zonu (
Page 135 and 136:
121 Şekil 5.34. Gediz grabeninin s
Page 137 and 138:
123 kesilir. Bu lamprofirler Mender
Page 139 and 140:
125 Selçuk yakınından denize kar
Page 141 and 142:
127 Bor (B +3 ) : Salihli jeotermal
Page 143 and 144:
129 Mg +2 , Li + , B +3 , F - , Cl
Page 145 and 146:
131 HCO3 - /SO4 -2 oranına bağlı
Page 147 and 148:
133 Giggenbach (1988) tarafından
Page 149 and 150:
135 Çizelge 5.10. Gediz ve Küçü
Page 151 and 152:
137 değerlerinin 9 ile 70 mg/l ara
Page 153 and 154:
139 tektonizmanın etkin olduğu al
Page 155 and 156:
141 Salavatlı ve Germencik jeoterm
Page 157 and 158:
143 volkanizma yitimle ilişkili ol
Page 159 and 160:
145 Ashworth, J.R., Evirgen, M.M.,
Page 161 and 162:
147 Candan, O., 1995. Menderes Masi
Page 163 and 164:
149 International Earth Sci. Col. o
Page 165 and 166:
151 Fytikas M, Innocenti F, Manetti
Page 167 and 168:
153 Hedenquist, J. W. ve Lowenstern
Page 169 and 170:
155 Karamanderesi, İ.H., Yakabağ
Page 171 and 172:
157 London D., Morgan G.B., Wolf, M
Page 173 and 174:
159 Özgür, N., Pekdeger, A., 1995
Page 175 and 176:
161 Savaşçın, M.Y., 1991. Magmat
Page 177 and 178:
163 Şimşek, Ş., Uygur, N., Özba
Page 179 and 180:
165 Watanabe, T., 1964. Geochemical
show all

tc süleyman demirel üniversitesi fen bilimleri enstitüsü menderes

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?